-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Substratlagerungsbehälter zur Lagerung eines Substrats.
-
Stand der Technik
-
Der Substratlagerungsbehälter umfasst einen Behälterkörper, der Substrate lagert, einen Deckel, der die Öffnung des Behälterkörpers verschließt, und eine ringförmige Dichtung, die zwischen dem Behälterkörper und dem Deckel bereitgestellt ist, wobei Substrate in einem luftdichten Zustand gelagert werden.
-
In Bezug auf diese Art von Dichtung sind Dichtungen bekannt, bei denen ein verlängertes Stück so geformt ist, dass es einen im Wesentlichen spitzen Winkel zwischen der verlängerten Linie davon und der Dichtungsfläche bildet, bei denen das verlängerte Stück mit der Dichtungsfläche in Kontakt kommt und sich in Richtung der Außenseite des Substratlagerungsbehälters krümmt, und bei denen sich das verlängerte Stück in Richtung der Außenseite der Öffnungsfront biegt (z.B. siehe Patentdokumente 1 und 2).
-
Da sich diese Dichtungen in der Richtung, in der das verlängerte Stück gegen die Dichtungsfläche gedrückt wird, wenn die Innenseite des Substratlagerungsbehälters unter Unterdruck steht, anders gesagt, wenn der Außendruck hoch ist, verformen, wird eine hohe Siegelfähigkeit bzw. Dichtfähigkeit erreicht.
-
[Dokument des Stands der Technik]
-
[Patentdokument]
-
- [Patentdokument 1] Offengelegte Japanische Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2002-068364
- [Patentdokument 2] Offengelegte Japanische Patentanmeldung Veröffentlichungs-Nr. 2008-062979
-
Offenbarung der Erfindung
-
Von der Erfindung zu lösendes Problem
-
Wenn jedoch ein Spülgas, wie ein Inertgas, der Innenseite des Substratlagerungsbehälters zugeführt wird, d.h. wenn die Innenseite des Substratlagerungsbehälters zu einem Überdruck wird, kann, weil sich das verlängerte Stück in Richtung des Ablösens von der Dichtungsoberfläche verformt, die Dichtfähigkeit verringert werden.
-
Daher wurde die vorliegende Erfindung im Hinblick auf die oben genannten Probleme gemacht, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Substratlagerungsbehälter mit verbesserter Dichtungsleistung gegen inneren Überdruck bereitzustellen.
-
Mittel zur Lösung des Problems
-
- (1) Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Substratlagerungsbehälter, der einen Behälterkörper, der Substrate lagert, einen Deckel, der die Öffnung des Behälterkörpers verschließt, und eine ringförmige Dichtung, die zwischen dem Behälterkörper und dem Deckel bereitgestellt ist, umfasst, wobei der Behälterkörper eine Dichtungsfläche, die in Kontakt mit der Dichtung steht, aufweist, wobei der Deckel mit einer Befestigungsnut zum Befestigen der Dichtung versehen ist, wobei die Dichtung aus einem Hauptkörper, der in die Befestigungsnut eingefügt ist, und einem verlängerten Stück, das sich vom Hauptkörper aus erstreckt, gebildet ist, wobei das verlängerte Stück einen Vorsprung, der in Richtung des Deckels in der Schließrichtung des Deckels vorsteht, aufweist, und einen Dichtungsabschnitt, der an einem Ende über den Vorsprung hinaus angeordnet ist, aufweist, und wobei der Dichtungsabschnitt zu der Seite der Dichtungsfläche und zu der Seite des Hauptkörpers invertiert ist und mit der Dichtungsfläche in Kontakt kommt.
- (2) Gemäß dem obigen Aspekt (1), wobei eine Kontaktposition zwischen der Dichtungsfläche und dem Dichtungsabschnitt sich entweder mit dem Vorsprung überschneidet oder nach außen von dem Vorsprung getrennt ist, wenn von der Schließrichtung des Deckels aus betrachtet.
- (3) Gemäß den obigen Aspekten (1) oder (2), wobei ein Abschnitt einer Oberfläche des verlängerten Stücks, der auf den Behälterkörper gerichtet ist, in der Lage ist, sich dem Deckel von dem Hauptkörper in Richtung des Vorsprungs zu nähern.
- (4) Gemäß einem der obigen Aspekte (1) bis (3), wobei der Hauptkörper eine ebene Oberfläche auf mindestens einer der Seite des verlängerten Stücks auf der Seite des Behälterkörpers oder der Seite des Deckels aufweist, und die Dichtung in die Befestigungsnut geschoben werden kann.
-
Wirkung der Erfindung
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Substratlagerungsbehälter mit verbesserter Dichtfähigkeit gegen einen inneren Überdruck bereitzustellen.
-
Figurenliste
-
- 1 ist eine schematische perspektivische Explosionsansicht, die einen Substratlagerungsbehälter gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
- 2 (a) zeigt eine Draufsicht und (b) zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linien AA und BB, die die Dichtung gemäß einer Ausführungsform zeigen.
- 3 ist eine schematische Teilquerschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem sich der Behälterkörper und der Deckel in der Mitte des Schließvorgangs unter Verwendung der Dichtung der Ausführungsform befinden.
- 4 ist eine schematische Teilquerschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem sich der Behälterkörper und der Deckel in der Mitte des Schließvorgangs unter Verwendung einer herkömmlichen Dichtung befinden.
- 5 (a) zeigt eine Draufsicht und (b) zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linien DD und EE, die die Dichtung gemäß einer ersten Modifikation zeigen.
- 6 ist eine schematische Teilquerschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem sich der Behälterkörper und der Deckel in der Mitte des Schließvorgangs unter Verwendung der Dichtung einer zweiten Modifikation befinden.
-
Art und Weise zur Durchführung der Erfindung
-
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Es ist zu beachten, dass in den Ausführungsformen der vorliegenden Beschreibung dieselben Elemente durchweg mit denselben Bezugszeichen bezeichnet sind.
-
1 ist eine schematische perspektivische Explosionsansicht, die einen Substratlagerungsbehälter 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 (a) zeigt eine Draufsicht und (b) zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linien AA und BB, die die Dichtung 30 gemäß einer Ausführungsform darstellen. 3 ist eine schematische Teilquerschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem sich der Behälterkörper 10 und der Deckel 20 in der Mitte des Schließvorgangs unter Verwendung der Dichtung 30 der Ausführungsform befinden.
-
Wie in 1 gezeigt ist, umfasst der Substratlagerungsbehälter 1 einen Behälterkörper 10, der Substrate lagert, einen Deckel 20, der die Öffnung 11 des Behälterkörpers 10 verschließt, und eine ringförmige Dichtung 30, die zwischen dem Behälterkörper 10 und dem Deckel 20 bereitgestellt ist.
-
Der Behälterkörper 10 ist ein kastenförmiger Körper und ist ein vorderseitig offener Typ, bei dem eine Öffnung 11 an der Vorderseite ausgebildet ist. Die Öffnung 11 ist so gebogen, dass sie eine Niveaudifferenz aufweist, so dass sie sich nach außen ausdehnt, und die Oberfläche des Niveaudifferenzabschnitts ist an der inneren Umfangskante der Vorderseite der Öffnung 11 als eine Dichtungsfläche 12 in Kontakt mit der Dichtung 30 ausgebildet. Es ist zu beachten, dass der Behälterkörper 10 vorzugsweise ein vorderseitig offener Typ ist, da das Einbringen von Substraten W mit einem Durchmesser von 300 mm oder 450 mm einfach ist, aber auch ein unterseitig offener Typ sein kann, bei dem die Öffnung 11 auf der Unterseite ausgebildet ist.
-
Halterungen 13 sind sowohl an den linken als auch rechten Seiten des Inneren des Behälterkörpers 10 angeordnet. Die Halterungen 13 dienen zum Platzieren und Positionieren der Substrate W. In den Halterungen 13 sind in der Höhenrichtung mehrere Nuten ausgebildet, und bilden sogenannte Nutzähne („groove teeth“). Anschließend werden die Substrate W auf zwei gleich hohe Nutzähne auf der linken und rechten Seite gelegt. Das Material der Halterungen 13 kann das gleiche wie das des Behälterkörpers 10 sein, aber es können auch unterschiedliche Materialien verwendet werden, um die Reinigungseigenschaften und die Gleitfähigkeit zu verbessern.
-
Außerdem sind hintere Haltevorrichtungen (nicht dargestellt) an der Hinterseite (Rückseite) des Inneren des Behälterkörpers 10 angeordnet. Wenn der Deckel 20 geschlossen ist, werden die hinteren Haltevorrichtungen mit vorderen Haltevorrichtungen gepaart, was später beschrieben wird, um die Substrate W zu halten. Im Gegensatz zu der vorliegenden Ausführungsform mit hinteren Haltevorrichtungen können die Halterungen 13 jedoch beispielsweise „<“-förmige oder lineare Substrathalter an der Rückseite der Nutzähne aufweisen, so dass die Substrate W von den vorderen Haltevorrichtungen und den Substrathaltern gehalten werden. Die Halterungen 13 und die hinteren Haltevorrichtungen sind am Behälterkörper 10 durch Einsatzformen, Einpassen oder dergleichen bereitgestellt.
-
Die Substrate W werden von den Halterungen 13 getragen und im Behälterkörper 10 gelagert. Ein Beispiel der Substrate W umfasst Siliciumwafer, ist aber nicht besonders beschränkt und kann Quarzwafer, Galliumarsenidwafer oder dergleichen sein.
-
Ein Roboterflansch 14 ist lösbar in der Mitte der Decke des Behälterkörpers 10 bereitgestellt. In einem sauberen Zustand wird der Substratlagerungsbehälter 1 durch den Roboterflansch 14 von einem Transferroboter in einer Fabrik gehalten und wird für jedes Verfahren zur Verarbeitung der Substrate W an Verarbeitungsvorrichtungen übergeben.
-
Zusätzlich sind Handgriffe 15, die von einem Benutzer gegriffen werden, lösbar an den Mittelabschnitten der Außenflächen von beiden Seitenabschnitten des Behälterkörpers 10 befestigt.
-
Anschließend werden beispielsweise ein Luftzufuhrventil 18 und ein Auslassventil 19, die jeweils eine Rückschlagventilfunktion aufweisen, an der Unterseite des Behälterkörpers 10 bereitgestellt. Diese tauschen das Gas im Inneren des Substratlagerungsbehälters 1 aus oder halten einen luftdichten Zustand aufrecht, indem sie ein Inertgas wie Stickstoffgas oder trockene Luft von dem Luftzufuhrventil 18 an das Innere des Substratlagerungsbehälters 1, das durch den Deckel 20 verschlossen ist, zuführen und das Gas von dem Auslassventil 19 bei Bedarf abführen. Es ist zu beachten, dass sich das Luftzufuhrventil 18 und das Auslassventil 19 vorzugsweise an Positionen außerhalb der Positionen, an denen sie auf die Unterseite der Substrate W ragen, befinden, aber die Mengen und Positionen des Luftzufuhrventils 18 und des Auslassventils 19 sind nicht auf die in den Abbildungen dargestellten beschränkt. Das Luftzufuhrventil 18 und das Auslassventil 19 weisen jeweils einen Filter zum Filtrieren von Gas auf.
-
Der Austausch des Innengases erfolgt zum Zwecke des Abblasens der Verunreinigungen auf den gelagerten Substraten W oder der Absenkung der Innenfeuchtigkeit, wodurch die Sauberkeit der Innenseite des Substratlagerungsbehälters 1 während des Transports aufrechterhalten wird. Durch Detektieren des Gases an der Seite des Auslassventils 19 ist es möglich, zu bestätigen, ob der Austausch des Gases zuverlässig durchgeführt wurde oder nicht. Anschließend, wenn das Innengas ausgetauscht ist oder wenn der Deckel 20 am Behälterkörper 10 befestigt und geschlossen ist, wird der Innendruck des Substratlagerungsbehälters 1 positiv, oder umgekehrt, wenn der Deckel 20 vom Behälterkörper 10 entfernt wird, wird der Innendruck des Substratlagerungsbehälters 1 negativ.
-
Andererseits hat der Deckel 20 eine im Wesentlichen rechteckige Form, die an der Vorderseite der Öffnung 11 des Behälterkörpers 10 befestigt ist. Der Deckel 20 weist einen Verriegelungsmechanismus auf, der nicht dargestellt ist, und wird durch Einsetzen einer Verriegelungsklaue in ein Verriegelungsloch (nicht dargestellt), das im Behälterkörper 10 ausgebildet ist, verriegelt. Darüber hinaus ist der Deckel 20 lösbar mit den elastischen vorderen Haltevorrichtungen (nicht dargestellt), die die vorderen Umfangskanten der Substrate W horizontal in der Mitte halten, angepasst oder integral damit ausgebildet.
-
Da die vorderen Haltevorrichtungen Abschnitte sind, die in direktem Kontakt mit den Wafern stehen, werden ebenso wie bei den Nutzähnen und den Substrathaltern der Halterungen 13 Materialien mit guten Reinigungseigenschaften und guter Gleitfähigkeit verwendet. Die vordere Haltevorrichtung kann auch am Deckel 20 durch Einsatzformen, Einpassen oder dergleichen bereitgestellt werden.
-
Anschließend wird eine Befestigungsnut 21 zur Befestigung der Dichtung 30 im Deckel 20 gebildet (siehe 3). Genauer gesagt, wird ein konvexer Abschnitt 22, der kleiner als der Niveaudifferenzabschnitt der Öffnung 11 ist, in einer ringförmigen Form auf der Oberfläche des Deckels 20 auf der Seite des Behälterkörpers 10 ausgebildet, so dass die Befestigungsnut 21 mit einem im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt in einer ringförmigen Form ausgebildet wird. Wenn der Deckel 20 am Behälterkörper 10 befestigt wird, tritt der konvexe Abschnitt 22 tiefer ein als der Niveaudifferenzabschnitt der Öffnung 11.
-
Beispiele für das Material des Behälterkörpers 10 und des Deckels 20 umfassen thermoplastische Harze wie Polycarbonate, Cycloolefinpolymere, Polyetherimide, Polyethersulfone, Polyetheretherketone, Flüssigkristallpolymere oder dergleichen. Die thermoplastischen Harze können ferner gegebenenfalls ein leitfähiges Mittel, das aus leitfähigem Kohlenstoff, leitfähigen Fasern, Metallfasern, leitfähigem Polymer oder dergleichen hergestellt ist, verschiedene Antistatikmittel, Ultraviolettabsorber oder dergleichen umfassen.
-
Anschließend, wie in 2(a) dargestellt, weist die Dichtung 30 eine ringförmige Form auf, die der vorderen Form des Deckels 20 (und der Form der Öffnung 11 des Behälterkörpers 10) entspricht, und in der vorliegenden Ausführungsform weist sie eine rechteckige Rahmenform auf. Die ringförmige Dichtung 30 kann jedoch in einer kreisförmigen (ringförmigen) Form vorliegen, bevor sie am Deckel 20 befestigt wird.
-
Die Dichtung 30 ist zwischen der Dichtungsfläche 12 des Behälterkörpers 10 und dem Deckel 20 angeordnet, und wenn der Deckel 20 am Behälterkörper 10 befestigt ist, stehen die Dichtungsfläche 12 und der Deckel 20 in engem Kontakt miteinander, um die Luftdichtheit des Substratlagerungsbehälters 1 sicherzustellen, was ein Eindringen von Staub, Feuchtigkeit usw. von außen in den Substratlagerungsbehälter 1 reduziert und den Austritt von Gas vom Inneren nach außen reduziert.
-
In Bezug auf das Material für die Dichtung 30 können elastische Körper wie thermoplastische Elastomere, einschließlich Polyesterelastomeren, Polyolefinelastomeren, Fluorelastomeren, Urethanelastomeren oder dergleichen, Fluorkautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk, Silikonkautschuk oder dergleichen verwendet werden. Unter dem Gesichtspunkt der Verbesserung der Haftung kann diesen Materialien selektiv eine vorbestimmte Menge an Füllstoffen, die aus Kohlenstoff, Glasfaser, Glimmer, Talk, Siliciumoxid, Calciumcarbonat oder dergleichen hergestellt sind, und Harzen wie Polyethylen, Polyamid, Polyacetal, Harz auf Fluorbasis, Silikonharz oder dergleichen zugesetzt werden. Darüber hinaus können unter dem Gesichtspunkt der Verleihung von Leitfähigkeit und/oder antistatischen Eigenschaften gegebenenfalls Kohlenstofffasern, Metallfasern, Metalloxide, verschiedene Antistatikmittel oder dergleichen in geeigneter Weise zugesetzt werden. Es ist zu beachten, dass die Härte der Dichtung 30 vorzugsweise 40 bis 90 auf der Shore-A-Härteskala und bevorzugter 60 bis 90 beträgt.
-
Die Dichtung 30 wird detaillierter beschrieben. Wie in 2(b) dargestellt, ist die Dichtung 30 aus einem Hauptkörper 31, der in die Befestigungsnut 21 eingefügt ist, und einem verlängerten Stück 32, das sich vom Hauptkörper 31 aus erstreckt, ausgebildet.
-
Der Hauptkörper 31 ist in einer der zu der Befestigungsnut 21 des Deckels 20 ähnlichen ringförmigen Form ausgebildet, und hat eine im Wesentlichen rechteckige Form, so dass der Querschnitt der Querschnittsform der Befestigungsnut 21 entspricht. Der Hauptkörper 31 weist auf der Seite, von der aus sich das verlängerte Stück 32 erstreckt, und der Seite des Deckels 20 eine ebene Oberfläche 310 auf, so dass die Dichtung 30 in die Unterseite der Befestigungsnut 21 geschoben werden kann.
-
Weiterhin sind in Bezug auf den Hauptkörper 31 ein erster passender Vorsprung 311 an der Unterseite (Innenseite) der Befestigungsnut 21 und ein zweiter passender Vorsprung 312 an der Öffnungsseite (Außenseite) der Befestigungsnut 21 Seite an Seite auf der Seite des Behälterkörpers 10 ausgebildet, und der erste passende Vorsprung 311 und der zweite passende Vorsprung 312 sind jeweils so ausgebildet, dass sie kegelförmig sind.
-
Andererseits weist das verlängerte Stück 32 einen Vorsprung 320, der sich in Bezug auf die Schließrichtung H des Deckels 20 zum Deckel 20 hin erstreckt, auf, und weist einen Dichtungsabschnitt 321, der an einem Ende über den Vorsprung 320 hinaus angeordnet ist, auf. Weiterhin ist ein Abschnitt einer Oberfläche des verlängerten Stücks 32 von dem Hauptkörper 31 in Richtung des Vorsprungs 320, der auf den Behälterkörper 10 gerichtet ist, in der Lage, sich dem Deckel 20 zu nähern. Das heißt, er erstreckt sich in Richtung der Seite des Deckels 20 von der abwechselnd langen und kurzen gestrichelten Linie in der Figur, die die horizontale Richtung zeigt.
-
Der Dichtungsabschnitt 321 ist in Richtung der Seite der Dichtungsfläche 12 und der Seite des Hauptkörpers 31 invertiert (in einer J-Form) und steht in Kontakt mit der Dichtungsfläche 12. Zu diesem Zeitpunkt überschneidet sich die Kontaktposition C zwischen der Dichtungsfläche 12 und dem Dichtungsabschnitt 321 entweder mit dem Vorsprung 320 oder ist nach außen von dem Vorsprung 320 getrennt, wenn von der Schließrichtung H des Deckels 20 aus betrachtet. Die Dicke des Dichtungsabschnitts 321 beträgt vorzugsweise etwa 0,6 mm, ist aber nicht besonders beschränkt, solange kein Problem beim Formen besteht.
-
Im Übrigen ist, falls es zu einer Lockerheit kommt, wenn die Dichtung 30 in die Befestigungsnut 21 eingefügt und befestigt wird, da die Höhe des Dichtungsabschnitts 321 (von der Rückseite 20a des Deckels 20) zu der Kontaktposition C variiert, die innere Umfangsseite des Hauptkörpers 31 der Dichtung 30 so ausgebildet, dass sie etwas kleiner (etwa 1% bis 5%) ist als die ringförmige Umfangsfläche am Boden der Befestigungsnut 21.
-
Anschließend wird, während die Dichtung 30 an der Befestigungsnut 21 befestigt ist, die Dichtung 30 in die Befestigungsnut 21 des Deckels 20 in einem gestreckten Zustand eingefügt. Zu diesem Zeitpunkt, wenn die Dichtung 30 verlängert ist, so dass sie über den konvexen Abschnitt 22 hinausgeht, und der Hauptkörper 31 in die Befestigungsnut 21 eingefügt ist, ist das verlängerte Stück 32 in Richtung des Deckels 20 geneigt, und der Vorsprung 320 wird gegen den Deckel 20 gedrückt. Auf diese Weise kann die Höhe des Dichtungsabschnitts 321 bis zu der Kontaktposition C über die gesamte Dichtung 30 stabilisiert werden.
-
Es ist zu beachten, dass 3 die Dichtung 30 in einem geschlossenen Zustand darstellt, bei dem der Deckel 20 am Behälterkörper 10 befestigt ist, und der Dichtungsabschnitt 321 der Dichtung 30, nachdem er mit der Dichtungsfläche 12 in Kontakt getreten ist, in der Schließrichtung H um etwa 1 mm verformt und gequetscht wird.
-
Schließlich werden die Vorteile des Substratlagerungsbehälters 1 gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, während die Dichtung 30 der Ausführungsform mit einer herkömmlichen Dichtung 30R verglichen wird.
-
4 ist eine schematische Teilquerschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem sich der Behälterkörper 10 und der Deckel 20 in der Mitte des Schließvorgangs unter Verwendung einer herkömmlichen Dichtung 30R befinden. Es ist zu beachten, dass in den 3 und 4 die durchgehenden Pfeile den Bewegungsort der Kontaktposition C anzeigen.
-
Wie in 4 dargestellt, ist die herkömmliche Dichtung 30R aus einem Hauptkörper 31R, der in die Befestigungsnut 21 eingefügt ist, und einem verlängerten Stück 32R, das sich vom Hauptkörper 31R aus erstreckt, ausgebildet. Das verlängerte Stück 32R ist mit einem Dichtungsabschnitt 321R ausgebildet, und der Dichtungsabschnitt 321R steht mit der Dichtungsfläche 12 in Kontakt in einem gebogenen Zustand, ohne invertiert zu sein. Es ist zu beachten, dass der Hauptkörper 31R eine ebene Oberfläche 310R aufweist.
-
In der herkömmlichen Dichtung 30R, da der Deckel 20 in der Schließrichtung H in Bezug auf den Behälterkörper 10 geschlossen ist, tritt zunächst der Dichtungsabschnitt 321R mit der Dichtungsfläche 12 an der Kontaktposition C in Kontakt, aber wenn der Deckel 20 weiter in der Schließrichtung H geschoben wird, bewegt sich der Dichtungsabschnitt 321R während des Gleitens (Gleiten zur Seite) in einer Richtung senkrecht zur Schließrichtung H, und schließlich bewegt sich die Kontaktposition C zu einer Position, die nach außen um einen Abstand S getrennt ist. Aus diesem Grund ist es wahrscheinlich, dass der Dichtungsabschnitt 321R der Dichtung 30R aufgrund des Gleitens Partikel erzeugt.
-
Andererseits tritt in der Dichtung 30 der Ausführungsform, da der Deckel 20 in der Schließrichtung H in Bezug auf den Behälterkörper 10 geschlossen ist, der Dichtungsabschnitt 321 zunächst mit der Dichtungsfläche 12 an der Kontaktposition C in Kontakt, aber selbst wenn der Deckel 20 weiter in der Schließrichtung H geschoben wird, wird der Dichtungsabschnitt 321 in Bezug auf den Basispunkt (Startpunkt) des Vorsprungs 320a verformt, so dass sich der Dichtungsabschnitt 321 nicht im Wesentlichen in der Richtung senkrecht zur Schließrichtung H bewegt, und da er sich nur entlang der Schließrichtung H bewegt, bewegt sich die Kontaktposition C nicht in eine Position nach außen von der Außenseite (siehe 3). Das heißt, der Dichtungsabschnitt 321 der Dichtung 30 gleitet nicht lateral auf der Dichtungsfläche 12. Selbst wenn es zu einem Gleiten zur Seite kommt, kann das Gleiten zur Seite auf etwa 1/3 oder weniger des Abstands S der herkömmlichen Dichtung 30R unterdrückt werden. Aus diesem Grund gleitet das Dichtungsteil 321 der Dichtung 30 nicht und die Bildung von Partikeln kann reduziert werden.
-
Da das verlängerte Stück 32 den Vorsprung 320 aufweist, während die Dichtung 30 am Deckel 20 befestigt ist, kommt der Vorsprung 320 mit einem Abschnitt einer Oberfläche des Deckels 20 in Kontakt, so dass die Höhe des Dichtungsabschnitts 321 an dem Ende über den Vorsprung 320 hinaus konstant wird. Indem die Höhe des Dichtungsabschnitts 321 konstant gehalten wird, kann dann die Riffelbildung („rippling“) des Dichtungsabschnitts 321 unterdrückt werden.
-
Weiterhin kann das verlängerte Stück 32 die Riffelbildung des Dichtungsabschnitts 321 auf ähnliche Weise unterdrücken, da der eine Abschnitt einer Oberfläche, die auf den Behälterhauptkörper 10 gerichtet ist, näher am Deckel 20 vom Hauptkörper 31 in Richtung des Vorsprungs 320 bereitgestellt ist. Da die Riffelbildung des Dichtungsabschnitts 321 reduziert wird, wird der Kontaktdruck des Dichtungsabschnitts 321 in Bezug auf die Dichtungsfläche 12 über den gesamten Umfang gleichmäßig, gleitet der Dichtungsabschnitt 321 der Dichtung 30 nicht und kann die Bildung von Partikeln reduziert werden.
-
Dann kann, da die Kontaktbreite und der maximale Kontaktdruck des Dichtungsabschnitts 321 in Bezug auf die Dichtungsfläche 12 reduziert werden können, auch das Anhaften der Dichtung 30 an der Dichtungsfläche 12 reduziert werden. Außerdem kann beim Entfernen des Deckels 20 vom Behälterkörper 10, da der Dichtungsabschnitt 321 nicht auf der Dichtungsfläche 12 gleitet und da Reibungskräfte in der Richtung senkrecht zur Schließrichtung H nicht leicht erzeugt werden, der Deckel 20 leicht vom Behälterkörper 10 entfernt werden.
-
Im Übrigen wird in der herkömmlichen Dichtung 30R, wenn das Innere des Substratlagerungsbehälters 1 unter Unterdruck steht, der Dichtungsabschnitt 321R durch den Außendruck weiter gegen die Dichtungsfläche 12 gedrückt, und die Dichtungsleistung wird verbessert, aber wenn der Innendruck positiv ist, da der Dichtungsabschnitt 321R durch den Innendruck in der Richtung von der Dichtungsfläche 12 weg gedrückt wird, verschlechtert sich die Dichtungsleistung und Gas tritt aus (siehe 4).
-
Andererseits wird in der Dichtung 30 der Ausführungsform, wenn das Innere des Substratlagerungsbehälters 1 unter Unterdruck steht, der Dichtungsabschnitt 321 durch den Außendruck zur Unterseite der Befestigungsnut 21 geschoben, aber da der Vorsprung 320 als ein Basispunkt dient und die elastische Kraft (Abstoßkraft) am invertierenden Abschnitt ebenfalls erhöht ist, verbessert sich die Dichtungsleistung, und wenn der Innendruck positiv ist, wird der Dichtungsabschnitt 321 durch den Außendruck weiter gegen die Dichtungsfläche 12 gedrückt, und die Dichtungsleistung wird verbessert. Dadurch wird die Dichtfähigkeit gegenüber dem Überdruck um einen Faktor von zwei oder mehr verbessert, und selbst wenn der Innendruck um etwa 6 kPa erhöht wird, tritt das Gas nicht aus.
-
Es ist zu beachten, dass in der herkömmlichen Dichtung 30R, wenn der Dichtungsabschnitt 321R weich ist, der Überdruck schwach wird, aber in der Dichtung 30 der Ausführungsform kann, da der Dichtungsabschnitt 321 invertiert ist, selbst wenn das Material weich ist, da das weiche Material gegen die Dichtungsfläche 12 gedrückt wird, der gleiche Effekt wie oben beschrieben erzielt werden.
-
Wie oben beschrieben, ist der Substratlagerungsbehälter 1 der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ein Substratlagerungsbehälter 1, der einen Behälterkörper 10, der Substrate W lagert, einen Deckel 20, der die Öffnung 11 des Behälterkörpers 10 verschließt, und eine ringförmige Dichtung 30, die zwischen dem Behälterkörper 10 und dem Deckel 20 bereitgestellt ist, umfasst, wobei der Behälterkörper 10 eine Dichtungsfläche 12, die in Kontakt mit der Dichtung 30 steht, aufweist, wobei der Deckel 20 mit einer Befestigungsnut 21 zur Befestigung der Dichtung 30 versehen ist, wobei die Dichtung 30 aus einem Hauptkörper 31, der in die Befestigungsnut 21 eingefügt ist, und einem verlängerten Stück 32, das sich vom Hauptkörper 31 aus erstreckt, gebildet ist, wobei das verlängerte Stück 32 einen Vorsprung 320, der in Richtung des Deckels 20 in der Schließrichtung H des Deckels 20 vorsteht, aufweist, und einen Dichtungsabschnitt 321, der an einem Ende über den Vorsprung 320 hinaus angeordnet ist, aufweist, und wobei der Dichtungsabschnitt 321 zu der Seite der Dichtungsfläche 12 und der Seite des Hauptkörpers 31 invertiert ist und mit der Dichtungsfläche 12 in Kontakt kommt.
-
Daher wird, wenn das Innere des Substratlagerungsbehälters 1 zu einem Überdruck wird, weil der Dichtungsabschnitt 321 so verformt wird, dass er vom Vorsprung 320 der Dichtung 30 als Basispunkt anschwillt, der Dichtungsabschnitt 321 gegen die Dichtungsfläche 12 gedrückt. Wenn zudem das Innere des Substratlagerungsbehälters 1 zu einem Unterdruck wird, weil der Dichtungsabschnitt 321 verformt wird, indem er gegen die Unterseite der Befestigungsnut 21 mit dem Vorsprung 320 der Dichtung 30 als ein Basispunkt gedrückt wird, erhöht sich die elastische Kraft des Dichtungsabschnitts 321 und er wird gegen die Dichtungsfläche 12 gedrückt. Somit kann die Dichtung 30 der Ausführungsform die Dichtfähigkeit verbessern, selbst wenn das Innere des Substratlagerungsbehälters 1 zu einem Überdruck oder Unterdruck wird, und ein Austritt von Gas aus dem Inneren des Substratlagerungsbehälters 1 und ein Eindringen von Staub von außen können unterdrückt werden.
-
(Modifikationen)
-
5 (a) zeigt eine Draufsicht und (b) zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linien DD und EE, die die Dichtung 30A gemäß einer ersten Modifikation zeigen.
-
Wie in 5 dargestellt, erstreckt sich in der Dichtung 30A der ersten Modifikation die Seite des Deckels 20 des verlängerten Stücks 32A auf eine ebene Weise, und ein Vorsprung 320A ist an der gleichen Position wie in der vorgenannten Ausführungsform ausgebildet. Ähnlich wie bei der obigen Ausführungsform ist der Dichtungsabschnitt 321A von der Seite des Deckels 20 getrennt, ist in Richtung der Seite der Dichtungsfläche 12 und der Seite des Hauptkörpers 31A invertiert und steht in Kontakt mit der Dichtungsfläche 12. Es ist zu beachten, dass der Hauptkörper 31A mit einem ersten passenden Vorsprung 311A und einem zweiten passenden Vorsprung 312A ausgebildet ist; außerdem ist an der Seite des Behälterkörpers 10 eine ebene Fläche 310A ausgebildet.
-
Auch bei dieser ersten Modifikation wird die Dichtungsleistung in Bezug auf den Überdruck wie in der Ausführungsform deutlich verbessert. Da der Raum, der zwischen dem Hauptkörper 31A, dem Vorsprung 320A und dem Deckel 20 gebildet ist, klein ist (indem der Raum im Wesentlichen gequetscht wird und verschwindet), ist es außerdem schwierig, dass die Reinigungsflüssigkeit zur Reinigung des Substratbehälters 1 zurückgelassen wird.
-
6 ist eine schematische Teilquerschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem sich der Behälterkörper 10 und der Deckel 20 in der Mitte des Schließvorgangs unter Verwendung der Dichtung 40 einer zweiten Modifikation befinden.
-
Im Substratlagerungsbehälter 1 unter Verwendung der Dichtung 30A der vorstehend beschriebenen Ausführungsform oder Modifikation 1 ist der Hauptkörper 31 der beiden Dichtungen 30 und 30A an der Befestigungsnut 21, die entlang der Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu der Schließrichtung H des Deckels 20 verläuft, ausgebildet ist, befestigt, aber die Dichtung 40 der zweiten Modifikation unterscheidet sich dadurch, dass die Dichtung an einer Befestigungsnut 23, die entlang der Schließrichtung H des Deckels 20 ausgebildet ist, befestigt ist.
-
Wie in 6 dargestellt, ist die Dichtung 40 in einer im Wesentlichen „2“-Form mit einem Hauptkörper 41, der in die Befestigungsnut 23 eingefügt ist, und einem verlängerten Stück 42, das sich vom Hauptkörper 41 aus erstreckt, ausgebildet.
-
Der Hauptkörper 41 ist in einer zu der der Befestigungsnut 23 des Deckels 20 ähnlichen ringförmigen Form ausgebildet, und hat eine im Wesentlichen rechteckige Form, so dass sein Querschnitt der Querschnittsform der Befestigungsnut 21 entspricht. Der Hauptkörper 41 weist eine ebene Oberfläche 410 auf der Seite, die der Unterseite der Befestigungsnut 21 gegenüberliegt, auf, so dass die Dichtung 40 in die Unterseite der Befestigungsnut 23 geschoben werden kann.
-
Außerdem sind im Hauptkörper 41 ein erster passender Vorsprung 411 an der Unterseite der Befestigungsnut 23 (an der Vorderseite des Substratlagerungsbehälters 1) und ein zweiter passender Vorsprung 412 an der Öffnungsseite der Befestigungsnut 23 (an der Seite des Behälterkörpers 10) nebeneinander ausgebildet, so dass sie der Innenseite des Deckels 20 gegenüberliegend, und der erste passende Vorsprung 411 und der zweite passende Vorsprung 412 sind jeweils so ausgebildet, dass sie kegelförmig sind.
-
Andererseits weist das verlängerte Stück 42 einen Vorsprung 420, der in Richtung des Deckels 20 in der Schließrichtung H des Deckels 20 vorsteht, auf, und weist einen Dichtungsabschnitt 421, der an einem Ende über den Vorsprung 420 hinaus angeordnet ist, auf. Weiterhin weist das verlängerte Stück 42 einen Abschnitt einer Oberfläche, die dem Behälterkörper 10 gegenüberliegt, auf, der sich dem Deckel 20 vom Hauptkörper 31 in Richtung des Vorsprungs 420 nähert.
-
Der Dichtungsabschnitt 421 ist in Richtung der Seite der Dichtungsfläche 12 und der Seite des Hauptkörpers 41 invertiert (in einer J-Form) und steht in Kontakt mit der Dichtungsfläche 12. Zu diesem Zeitpunkt überschneidet sich die Kontaktposition C zwischen der Dichtungsfläche 12 und dem Dichtungsabschnitt 421 entweder mit dem Vorsprung 420 oder ist nach außen von dem Vorsprung 420 getrennt, wenn von der Schließrichtung H des Deckels 20 aus betrachtet.
-
Wenn dann das Innere des Substratlagerungsbehälters 1 zu einem Überdruck wird, weil der Dichtungsabschnitt 421 so verformt wird, dass er sich vom Vorsprung 420 der Dichtung 40 als ein Basispunkt ausdehnt, wird der Dichtungsabschnitt 421 gegen die Dichtungsfläche 12 gedrückt. Wenn zudem das Innere des Substratlagerungsbehälters 1 zu einem Unterdruck wird, weil der Dichtungsabschnitt 421 verformt wird, indem er gegen die Seite des Hauptkörpers 41 (Befestigungsnut 23) mit dem Vorsprung 420 der Dichtung 40 als einem Basispunkt gedrückt wird, erhöht sich die elastische Kraft des Dichtungsabschnitts 421 und er wird gegen die Dichtungsfläche 12 gedrückt. So kann selbst in der Dichtung 40 der zweiten Modifikation die Dichtfähigkeit verbessert werden und ein Austritt von Gas und ein Eindringen von Staub von außen können unterdrückt werden.
-
In der obigen Ausführungsform sind das Luftzufuhrventil 18 und das Auslassventil 19 mit jeweils einer Rückschlagventilfunktion an der Unterseite des Behälterkörpers 10 bereitgestellt, aber sie müssen beide keine Rückschlagventilfunktion aufweisen und können stattdessen eine Atemspezifikation mit Zufuhr-/Auslasseinheiten sein. Auch als solches Beispiel der Zufuhr-/Auslasseinheiten kann ein Inertgas von einer der Zufuhr-/Auslasseinheiten in den Substratlagerungsbehälter 1 strömen gelassen werden, und dann kann das Gas im Inneren des Substratlagerungsbehälters 1 ausgetauscht werden oder es kann ein luftdichter Zustand aufrechterhalten werden, indem eine Konfiguration vorliegt, bei der das Gas aus der anderen Zufuhr-/Auslasseinheit ausströmt; ferner ist es möglich, zu bestätigen, ob der Gasaustauschvorgang zuverlässig durchgeführt wird oder nicht, indem das Gas an der Gasaustrittsseite detektiert wird.
-
In den vorgenannten Ausführungsformen kann auch eine Textur aufgebracht werden, um zu verhindern, dass die Dichtung 30, 30A, 40 an der Dichtungsfläche 12 des Behälterkörpers 10 anhaftet.
-
Obwohl die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorstehend ausführlich beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und im Umfang des in den Ansprüchen beschriebenen Kerns der vorliegenden Erfindung können verschiedene Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Substratlagerungsbehälter
- 10
- Behälterkörper
- 11
- Öffnung
- 12
- Dichtungsfläche
- 13
- Halterungen
- 14
- Roboterflansch
- 15
- Handgriffe
- 18
- Luftzufuhrventil
- 19
- Auslassventil
- 20
- Deckel
- 20a
- Rückfläche
- 21
- Befestigungsnut
- 22
- Konvexer Abschnitt
- 23
- Befestigungsnut
- 30, 30A, 30R
- Dichtung
- 31, 31A, 31R
- Hauptkörper
- 310, 310A, 310R
- Ebene Oberfläche
- 311, 311A
- Erster passender Vorsprung
- 312, 312A
- Zweiter passender Vorsprung
- 32, 32A, 32R
- Verlängertes Stück
- 320, 320A
- Vorsprung
- 321, 321A, 321R
- Dichtungsabschnitt
- 40
- Dichtung
- 41
- Hauptkörper
- 410
- Ebene Oberfläche
- 411
- Erster passender Vorsprung
- 412
- Zweiter passender Vorsprung
- 42
- Verlängertes Stück
- 420
- Vorsprung
- 421
- Dichtungsabschnitt
- W
- Substrate
- C
- Kontaktposition
- S
- Entfernung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
